Но следствие уже располагало сведениями о том, что на месте преступления возле Пехорки обнаружены следы автомобиля "волга" "ГАЗ-24". Теперь надо было только установить хозяина этой машины. На это дело ушло еще несколько часов усиленных допросов, после чего один из допрашиваемых наконец показал: хозяином "волги" был Баринов. И несмотря на то что Баринов сумел подготовить для себя алиби (он уговорил свою знакомую, которая работала заместителем директора одного из магазинов, показать на следствии, что вечером 26 декабря Баринов был у нее), Калиниченко приказал Баринова задержать. Санкцию на арест Баринова дал заместитель Генпрокурора СССР Василий Найденов, тот самый, которого буквально через несколько месяцев за особое рвение в расследовании "краснодарского дела" снимут с этой должности.

После того как Баринов был официально арестован, обстановка вокруг следствия обострилась до предела. Давление и угрозы со стороны МВД стали еще более откровенными. Поэтому Ю. Андропов и послал одного из своих заместителей на жесткие переговоры со Щелоковым. На руках у зама Андропова были бесспорные доказательства вины подчиненных Щелокова. Министру МВД крыть было нечем. К тому времени у следователей появились еще и факты того, что задержанный Лобов пять лет назад, работая в 4-м отделении милиции, совершил еще одно убийство - жителя города Армавира. По всей видимости, это стало последней каплей, переполнившей чашу терпения руководства союзного МВД: Ю. Чурбанов собрал коллегию ГУВД Мосгорисполкома и устроил публичную экзекуцию своим подчиненным. Несколько человек были сняты со своих должностей, понижены в звании.

Летом 1982 года судебная коллегия по уголовным делам Московского городского суда приговорила Баринова, Лобова, Панова и Масохина к высшей мере наказания - расстрелу. Остальные отделались максимальными сроками тюремного заключения.